第四节 食品中的不确定风险
一、转基因食品的安全性
转基因食品是指利用DNA重组技术将供体基因植入受体生物（包括植物、动物、微生物等）后生产的食品原料、成品及食品添加剂等，其英文名称为：Genetically Modified Organism Food（简称GMO food）。
世界各国转基因作物种植情况：DNA重组技术即基因工程技术是最近20年来发展起来的一门高新技术；1983年获得转基因植物；1996年全球转基因作物种植面积280万hm2（1hm2=10000m2）；到 1997年达到 1280万hm2，共增加了4.5倍；主要种植国家依次是美国（占64%）、阿根廷（占11%）、加拿大（占10%）、澳大利亚和墨西哥（不到 1%）。我国转基因食品发展起步晚，但发展迅速。1998年1.67万hm2，1999年13.3万hm2。2000年仅转基因抗虫棉花的栽培面积就超过了26.7万hm2。
全球转基因作物的种植面积在工业化国家的比例：1996年是57%，1997年达到了75%。增长最快的是阿根廷（13倍）、墨西哥（10倍）、加拿大（9.2倍）和美国（5.6倍）。美国是世界上主要的转基因作物种植国，其面积占全球比例从1996年的51%增加到1997年的64%。
目前世界上转基因作物种植面积最多的是：抗除草剂大豆（占转基因作物种植面积的40%）、抗虫玉米（占23%）、抗病烟草（占13%）、抗除草剂油菜（占10%）、抗虫棉花（占8%）、抗除草剂棉花（占3%）。
（一）转基因技术的优点
1.利用生物技术改造农作物
利用生物技术改造农作物可以使农作物本身具有抗病虫害功能的基因，主要有以下几种：
（1）提高农作物抗病虫害能力 减少对农药的需求，从而减少由于农药使用造成环境污染。
（2）提高畜禽抗病能力 利用生物技术改造家畜和家禽，使其对病害的抵抗力增加，减少抗生素的使用。
（3）提高饲料利用率和瘦肉率 利用基因工程技术使其内源生长激素分泌增加，对饲料的利用率提高，脂肪生成减少，瘦肉增加，可以杜绝抗生素、激素和违禁药物的使用。
2.增加产量
通过转移或修饰相关的基因达到增产效果。
3.控制成熟期
通过转移或修饰与控制成熟期有关的基因可以使基因生物成熟期延迟或提前，以适应市场。
4.增加营养
从改造种子储藏蛋白质基因入手，使其蛋白质具有合理的氨基酸组成。现已培育成功的有转基因玉米、马铃薯和菜豆等。
5.具有保健功能
通过转移病原体抗原基因或毒素基因至粮食作物或果树中，使人们吃了这些粮食和水果，在补充营养的同时服了疫苗，起到预防疾病的作用。
6.增加生物多样性
通过不同品种间的基因重组可形成新品种，使获得的转基因食品可能在品质、口味和色、香方面具有新的特点。
（二）转基因食品的安全性问题
自1953年Watson和Crick揭示了遗传物质DNA双螺旋结构让现代分子生物学的研究进入了一个新的时代。20世纪60年代末斯坦福大学教授Berg尝试用来自细菌的一段DNA与猴病毒SV40的DNA连接起来，获得了世界第一例重组DNA。但这项研究受到了其他科学家的质疑，因为SV40病毒是一种小型动物的肿瘤病毒，可以将人的细胞培养转化为类肿瘤细胞。如果研究中的一些材料扩散到环境中，将对人类造成巨大的灾难。于是1973年的Gordon会议和1975年的Asilomar会议专门针对转基因生物的安全进行了讨论。美国国立卫生研究院依据专家会议的讨论结果制定了美国的生物技术管理条例。到20世纪80年代后期，随着第一例基因重组转基因食品牛乳凝乳酶的商业化生产，转基因食品的安全性受到了越来越广泛的关注。在1990年召开的第一届FAO/WHO专家咨询会议在安全性评价方面迈出了第一步。会议首次回顾了食品生产加工中生物技术的地位，讨论了在进行转基因食品安全性评价时的一般性和特殊性的问题。认为传统的食品安全性评价毒理学方法不再适用于转基因食品。1993年经济发展合作组织召开了转基因食品安全会议，会议提出了《现代转基因食品安全性评价：概念与原则》的报告，报告中的“实质等同性原则”得到了世界各国的认同。在1996年和2000年的FAO/WHO专家咨询会议，2000年和2001年在日本召开的食品法典委员会（CAC）转基因食品政府间特别工作组会议对“实质等同性原则”给予了肯定。
在此期间，1998年英国的普兹泰（Pustai）在Nature上发表文章，报道用有植物雪花莲凝集素的转基因马铃薯饲养大鼠，可引起大鼠器官发育异常，免疫系统受损。在经过英国皇家协会组织的评审后，认为该研究存在6条缺陷，所得出的结论不科学。1999年，美国康奈尔大学在Nature上发表文章，报道斑蝶幼虫在食用了撒有转苏云金芽孢杆菌（Bt）基因玉米花粉的玛莉筋草（milkweed），有44%死亡，此事引起了美国公众的关注，因为色彩艳丽的斑蝶是美国人所喜爱的昆虫。但一些科学家认为，这个实验是在实验室条件下，通过人工将花粉撒在草上，不能代表田间的实际情况。此外，绿色和平组织的示威游行、印度和德国销毁转基因作物试验田等，这些事件加剧了人们对转基因食品安全性的疑虑，同时也给科学家提出需要对转基因食品安全性给予更多的关注和研究，以便更好地利用生物技术为人类造福。目前转基因食品安全性主要的争议热点内容有以下几点。
1.外源基因的安全性
转基因植物性食品中的外源基因主要包括两大类，即目的基因和标志基因。目的基因是人们期望宿主生物获得的某一或某些性状的遗传信息载体。常用的目的基因有除草剂抗性基因、病虫害抗性基因及品质改良基因等。标志基因是帮助对转基因生物工程体进行筛选和鉴定的一类外源基因，包括选择标记基因和报告基因。一般来说，外源基因不会对人体产生毒性。
2.潜在致敏性
转基因食品中引入的新基因蛋白质有可能是食品致敏原。人体免疫系统可与食品过敏蛋白质发生反应，产生抗原特异性的免疫球蛋白IgE的反应。目前，对转基因食品的潜在致敏性必须进行严格的上市试验，并在上市后对食用人群进行跟踪监测。
3.影响膳食营养平衡
转基因食品的营养组成、抗营养组成和抗营养因子变化幅度大，可能会对人群膳食营养产生影响，造成体内营养素平衡紊乱。
4.影响人体肠道微生态环境
转基因食品中的标记基因有可能引起人体肠道菌群谱和数量变化，通过菌群失调影响人的正常消化功能。
5.产生有毒物质
转基因食品有可能提高天然植物毒素的含量。
综上，尽管目前尚未有直接证据证明转基因食品的危害，但这个争论仍然在持续，我国属于转基因食品推广的谨慎国家，制定了严格的管理规定，目前商业化的转基因农产品也经过了严格了认证。
二、辐照食品的安全性
（一）辐照食品的定义
所谓辐照食品，是将食品经一定量的放射线（通常用的为60Co所产生的γ射线）照射，以抑制食品的发芽（如马铃薯、洋葱），杀灭食品中的害虫和微生物，从而防止食品的腐败变质，延长食品的保存期限。这种保存食品的新方法，具有价廉、方便、高效、安全等优点，且不损害食品的营养成分和不改变食品的口味。它与传统的食品保藏法相比，无疑是很大的进步。
食品辐照保鲜并非让食品直接与放射性物质接触，而是利用放射性物质辐射出的高能量射线（常用剂量单位用Gy表示），杀灭食品中的病原微生物和寄生虫卵，并延缓细胞的成熟、分解过程，达到消毒、灭菌、保鲜的目的。实践表明，经辐照处理的鱼类，不需冷冻即可远途运输而不变质；肉类不需冷冻和化学处理，可贮存几个月之久；蔬菜保鲜期可延长一两个月。
（二）辐照食品的安全性
安全与卫生是食品辐照保藏技术应用的先决条件，同时也是多年来国际上争议最多的问题。争论的焦点是：辐照食品会不会产生有毒物质，食用辐照食品会不会致癌，是否对遗传有影响，营养成分是否严重破坏，食品中是否会产生诱导放射性及突变微生物的危害。10多年来，国内外对辐照食品的安全与卫生作了大量的研究工作。FAO、IAEA和WHO联合专家委员会于1980年10月在日内瓦召开会议，确认辐照剂量为1k Gy的食品不会产生毒性物质，也不会有营养变化；而用于杀菌的辐照处理，剂量为10kGy可能会因条件不同对维生素有些影响，但是没有毒性。
1.辐照对食品营养价值的影响
食品在辐照后，蛋白质、糖类、脂肪的营养价值不会发生显著变化，它们的利用率基本不受辐照的影响。但是其物理化学性质会有一定的变化，如影响蛋白质的结构、抗原性等。脂肪可能产生过氧化物。碳水化合物是比较稳定的，但在大剂量照射时也会引起氧化和分解，使单糖增加。
（1）蛋白质 一般来说，在低剂量下辐照，主要发生特异蛋白质的抗原性变化。高剂量辐照可能引起蛋白质伸直、凝聚、伸展，甚至使分子断裂，并使氨基酸分裂出来。辐射效应还集中到含硫键的周围，并且氢键也受到破坏。被电离辐射破坏的蛋白化学键的顺序是—S—CH3、—SH、咪唑、吲哚、α-氨基、肽键和脯氨酸。通过辐照，蛋白质和蛋白质的基质可能产生臭味化合物和氨。在高剂量辐照食品的情况下，所产生的异味是由于分别从苯丙氨酸、酪氨酸以及甲硫氨酸形成了苯、苯酚和含硫化合物的结果。这些氨基酸对辐照作用是敏感的，裂解后产生了难闻的化合物。
（2）糖类 辐照导致复杂的糖类解聚作用。对小麦的研究表明，在0.2～10kGy的辐照剂量下，水溶性还原糖的含量可以增加5%～92%。这种还原糖的普遍增加是由于淀粉逐步不规则地被降解造成的。以麦芽糖值表示的糖化度，在发酵后明显增加。
（3）脂类 在较高的辐照剂量下，一般来说会出现脂类过氧化作用，而这种作用又影响维生素E、维生素K等一些不稳定的维生素。这些作用与在加热杀菌中的趋势是相同的。此外，还会有过氧化物和挥发性化合物的形成以及产生酸败和异味。一些研究者已经评价了辐照对小麦中脂类的影响。通常谷物中的脂类似乎仅在高剂量辐照下降解，小麦面粉脂类的碘值、酸度或色泽强度没有明显的变化。
（4）维生素 食品在辐照时维生素会被破坏，不同维生素对辐照有不同的敏感性。脂溶性维生素K是最敏感的，水溶性维生素B1也很敏感。大多数维生素含量变化与加热处理相似。在3～10kGy的辐照水平，依据不同食品辐照温度、空气中暴露程度以及辐照量和剂量的不同，维生素B 1可以损失0～94%。除去稻谷中害虫必需剂量的辐照使维生素B 1损失0～22%，小麦和豆科植物中烟酸（抗癞皮病维生素）的含量即使在高于2.5kGy的剂量下也降低很少。另一种不稳定的B族维生素是维生素B6，例如，在鱼肉中损失高达25%。核黄素（维生素B2）在不同条件下也发生一些损失。总的来讲，辐照过程中B族维生素的损失一般比加热损失要小。在所有的维生素中，维生素C最容易被破坏。用于抑芽和辐照灭菌的低剂量辐照使维生素C损失1%～20%。总的来说，食品经电离辐照处理后，其常量营养素和微量营养素都会受到一些影响。但辐照处理在规定使用的剂量下，不会使食品营养质量有显著下降。
2.人体食用辐照食品的试验
我国于1982年开始了以短期人体试验为主的辐照食品的卫生安全性研究，到1985年底完成了8次短期的人体食用辐照食品试验，供试的辐照食品包括大米、马铃薯、蘑菇、花生、香肠等。食用量为全饮食量的60%～66%，试验延续时间为7～15周，其中对香肠做了2年的跟踪观察。所用的最高辐照剂量为8kGy（猪肉香肠），参加试食辐照食品的志愿者达439人次，经详细体检后的各项指标表明，食用辐照食品对人体未产生任何有害的影响。
1987年上海放射医学研究所对上海医科大学70名（男性36人）健康学生混合随机分配为试验、对照两组，双盲目法试验90d，辐照食品组和对照组均在试餐前后检查外周淋巴细胞亚群T、B细胞各一次，结果均波动于正常范围之内。
美国军队的志愿者一年内食用饮食中含32%～100%的辐照食品7个周期（每周期15d），实验结束和一年以后生理检查和临床实验未表现出任何不良作用。
但是也有辐照食品的反对者指出：现有人体试验最长为15周，尚不能证明长期食用对人体，特别是对婴儿的健康没有不良影响。
3.关于放射性污染和感生放射性问题
食品经X射线、γ射线或加速电子照射后是否有感生放射性产生，是否受放射性物质的污染等一直是人们所关心的问题。
有关辐射研究表明：只有在辐射能级达到一定的阈值后，才能使被照射物质产生感生放射性。经试验证明，5MeV是促使被辐照物质产生感生放射性的能量阈值，而目前应用于食品辐照的放射源几乎都是60Co（射线的能量为1.17MeV或1.33MeV）和137Cs（能量为0.66MeV）。它们所放出的射线能量远远低于5MeV，因而经60Co或137Cs放射源照射的食品不可能产生感生放射性。
至于以加速电子为放射源的食品辐照，美国陆军纳蒂克（Natick）研究中心在一份交给世界卫生组织关于《10～16MeV加速电子辐照食品产生感生放射性测定的报告》中指出，即使应用能量级为16MeV的电子加速器为辐照源辐照食品，所产生的感生放射性也是可以忽略的，即便有，其寿命也非常短。FAO/IAEA/WHO联合咨询小组在审议辐照食品的可接受性报告后签署声明指出：照射食品的射线能量，加速电子要小于10MeV；X射线和γ射线要小于5MeV。在此最高限额下，放射性物质的增加值不足食物天然放射性含量的二十万分之一。
由于所有应用于食品辐照的能量均小于上述能量阈值，因此关于辐照食品可能存在感生放射性的问题是完全没有必要担心的。事实上，所有的食品都是具有放射性的，食品背景放射性随着农业来源而变化。从目前食品辐照采用的射线形式和剂量看，在诱导放射性方面不会引起健康危害。
4.核辐射食品的案例
2011年3月日本福岛发生核泄漏，事故后，造成了福岛周边地区大范围污染，我国质检总局曾四次发布“禁止进口日本食品”相关文件。2011年国家质检总局发布44号公告，禁止从日本福岛县、群马县、埼木县、茨城县、宫城县、山形县、新潟县、长野县、山梨县、埼玉县、东京都、千叶县等12个都县进口食品、食用农产品及饲料。
然而，2017年3月15日，中央电视台曝光了跨境电商、无印良品销售核污染区食品的问题。报道称，日本“核污染区”食品惊现中国！国内涉嫌销售日本核污染食品的网上商家初步统计已达13000多家。很多都是我们爱吃的，比如卡乐比麦片，在无印良品超市，一些日本食品的外包装上都被贴上了产地为日本的中文标签，但是当揭开中文标签后，露出了这些产品的真实产地为东京都，名列禁止进口名单！在一家永旺超市，执法人员也发现了同样的问题。一款外包装标注原材料为北海道产大米的白米饭，揭开中文标签后真实产地竟然为核污染的新潟县。
【知识拓展】
转基因十问：农业部提供的权威解答
转基因食品安全吗？这是公众最为关心的热点问题之一
2018年4月19日，在北京举行的《食物进化》观影暨转基因科普交流会上，食品安全权威科学家陈君石院士解读了美国毒理学会的声明，再次强调：大量科学数据表明，转基因食品和传统食品同样安全和具有营养，这也是科学界的共识。
《食物进化》是一部公平而理性地探讨转基因话题的纪录片，影片于2017年在北美上映后受到媒体的一致好评。此次在北京举行观影活动，电影制片人斯科特·肯尼迪也来到现场和媒体交流，农业农村部相关负责人，生物技术、经济研究、科学传播领域的专家也分享了转基因科普和产业化方面的观点。
国际大豆种植者联盟（ISGA）为活动的举办提供了重要的支持，（ISGA）的多位农民代表来到现场，分享了南美转基因种植对经济、社会和环境方面的积极影响。阿根廷是国际大豆种植者联盟2018年轮值主席国，阿根廷免耕农民协会主席佩德罗·维尼奥表示，中国是I S GA重要的合作伙伴，他们非常认可在中国进行转基因科普工作的价值，所以从2014年起就陆续和中国有关方面合作，参与公众交流活动。
本次活动由科信食品与营养信息交流中心指导，食品营养与科学传播联盟主办，国内30多家主流媒体的记者观看了电影。
一、转基因食品经过系统评价，安全性不值得担忧
2017年11月，美国毒理学会发表了一项关于转基因食品和饲料安全性的立场声明，该声明表示，在20年中，没有任何可证实的证据表明转基因作物有可能对健康产生不利影响。本次活动上，国家食品安全风险评估中心研究员、中国工程院院士陈君石对该声明进行了解读。
陈君石说，该声明的主要观点是：转基因作物中表达的蛋白质经过系统的安全性评价程序，新作物和母体作物在营养和非营养成分方面没有明显差异，其他如基因组/转录组和代谢物表达、动物致敏性试验等方面也未见异常，因此可以说转基因食品与传统食品同样安全和具有营养；转基因食品的标识与其安全性无关，而是出于消费者知情权的需要。
陈君石说：“对于人的消化系统来说，它不区别是不是转基因食品，所有蛋白质进入人体都一样进行消化吸收，至于它是什么基因，并不会影响人的基因，不必因此为转基因食品的安全性担忧。”
二、转基因产业化，农民和消费者受益最大
北京大学中国农业政策研究中心主任、农业经济学会黄季焜教授分享了其团队关于转基因产业化对社会经济影响的研究。该研究显示，以1999—2001年间的调查调研为例，种植转基因抗虫棉每公顷能为农民增加收入1857元；1997—2003年，因种植转基因抗虫棉累计增加收入 128.6亿元，并累计减少了农药施用量31.7万t，农民施农药中毒概率从22%降低到4.5%。
黄季焜的研究还显示，转基因抗虫玉米如产业化其经济效益极为显著，与基准年份比，以虫害一般年份为例，预计2025年能拉动GDP增加534亿元，增加幅度约为0.05%，其中消费者受益最大，每年可获得386亿元的收益，其次是猪禽业每年可获益104亿元，对农药行业则会一定负面效应。但黄季焜也指出，城乡消费者并没有充分了解到这项举措对自身利益的影响。
也有人会问，目前中国粮食生产已经“十多连增”，大家也不愁吃了，传统育种也能用，为什么一定要发展转基因？黄季焜表示，农业生产并不只是“增产”的问题，还在考虑农民的收入提高、健康和环保问题，“转基因具有综合优势，能够增加农民收入、增强中国农业竞争力、减少进口、改善环境，还有利于保障消费者的食品安全。”
三、各国农民代表谈转基因：在减少农药使用上优势独特
转基因产业20多年的发展历程、全球累计数十亿公顷的种植已经证明，这项技术可以为全社会带来各种福利，那么，如何让更多消费者接受这项技术呢？
阿根廷免耕农民协会主席佩德罗·维尼奥表示，作为一名阿根廷的农民，他和家人也吃这些转基因食品。很多人拒绝转基因是因为他有恐惧情绪，所以最重要的是让他们了解这项技术，了解转基因的过程。
巴西大豆生产者协会副主席费尔南多·卡多雷介绍说，转基因技术减少了化学投入品的使用，且没有任何证据表明转基因食品是不安全的，只要消费者看清这两点，就会做出正确的判断。
费尔南多·卡多雷还表示，中国和巴西一样，有很多地方属于热带或亚热带气候，都会面临农作物病虫害的问题，而巴西的经验是，转基因技术在农业中的应用可以大大减少因为病虫害而使用农药的情况，这是转基因技术的独特优势所在。
巴拉圭大豆生产者协会董事艾诺·米歇尔斯表示，要解决全球众多人口的粮食问题，我们需要使用包括转基因技术在内先进科技，但令人忧虑的是公众仍然缺乏转基因技术的相关信息，需要告诉他们科学的知识，尤其要让公众知道任何一个转基因作物在市场前都要经过漫长、严格的审评，所以它们是安全的。
四、专家谈传播得失，公众需要“真实的信息”
《食物进化》制片人斯科特·肯尼迪也来到观影现场，分享了拍摄背后的感受，他表示，拍摄过程中最令他感触的是，一些反对转基因产品的人表面是在传播谣言或不正确的信息，但背后是想推广其他的产品——比如有机食品，“有机食品当然是可以选择的，并不是不能选择，但如果你说只有选择有机产品才能拯救地球，才是好的母亲，这是不能接受的观点”。
中国科学院遗传与发育研究所高级工程师姜韬点评了《食物进化》这部电影，他认为该片具有明显的人文主义角度视角，比如其中一个镜头是南非的父亲非常激动地说“因为种植转基因，我现在交得起给我孩子上大学的学费了”，很有人情味，这是和中国的“科普”很不一样的地方。另外这部影片给予了正反两方充分表达的机会，强调对话、交流、沟通，这也是非常值得赞赏的。
中国农业大学食品科学与营养工程学院教授罗云波谈到了中国在转基因科学传播上的得失，他认为科学家要与反对转基因的人进行对话和沟通，这不仅需要勇气，还需要技巧，同时，我们还要传达农民的心声，要发出农民的声音，因为中国仍然是一个农业国家，科学家和政府官员都应该为农民代言。
清华大学传播学院教授金兼斌表示，科学传播最重要的是把客观事实传递给公众，同时最重要的还有培养公众正确的思维，即很多认识的形成要基于科学事实，而不是基于流言和感觉。
农业农村部相关负责人表示，2018年将继续加大转基因科普宣传力度，组建科普联盟，举办一系列宣传教育活动，通过各种媒介和渠道传播科学知识，回应公众的关切。
本章思考
1.食品细菌污染的指标有哪些？分别有什么食品卫生学意义？
2.预防黄曲霉毒素侵染食品的措施有哪些？
3.食品中的有害重金属主要来源有哪些？如何预防？
4.亚硝胺的前体物是什么？产生的条件是什么？
5.查阅相关资料，谈谈你对转基因食品的看法。